隧道施工安全風(fēng)險與施工管理分析

陸生文

(甘肅新科建工監(jiān)理咨詢有限公司，蘭州730030)

1 隧道施工安全管理的內(nèi)容

隧道工程是城市交通軌道項目、高速公路項目、鐵路建設(shè)項目的重要組成部分。相較于普通的工程項目，隧道工程所處的環(huán)境較為復(fù)雜，安全風(fēng)險較大，所以在實際施工設(shè)計中需加強安全管理，隧道施工安全管理的具體內(nèi)容主要集中在以下方面：

1）設(shè)置安全目標(biāo)。施工單位應(yīng)結(jié)合隧道工程施工組織設(shè)計、技術(shù)方案、安全風(fēng)險類別，靈活設(shè)計可參考的“安全管理目標(biāo)”，使施工人員以此為導(dǎo)向，規(guī)范施工操作流程，抓住隧道施工中的安全管理要點。

2）確定安全管理主體。為使施工單位有序地完成隧道建設(shè)中的開挖、爆破工作，相關(guān)人員需提前進(jìn)行隧道勘測、實地測量工作，所以隧道工程安全管理應(yīng)從該階段入手，評估隧道勘測、現(xiàn)場施工準(zhǔn)備、施工現(xiàn)場管理、施工活動中的安全風(fēng)險，并制訂科學(xué)、合理的隧道施工安全管理方案。讓一線施工人員能夠基于安全管理措施，樹立安全意識，主動、積極地防范安全風(fēng)險，并且能夠在隧道施工期間快速識別安全風(fēng)險，規(guī)避風(fēng)險損失。

3）安全風(fēng)險監(jiān)測。隧道工程的特殊性導(dǎo)致其風(fēng)險性較強，因此，安全風(fēng)險監(jiān)測同樣是隧道施工安全管理的主要內(nèi)容。相關(guān)人員需借助詳細(xì)的風(fēng)險監(jiān)測數(shù)據(jù)，識別、應(yīng)對各類安全風(fēng)險，制定出利于現(xiàn)場安全管理的措施，從而保障施工人員的人身安全，以及隧道施工現(xiàn)場的財產(chǎn)安全，將各類安全風(fēng)險損失控制在最小范圍內(nèi)[1]。

2 隧道施工存在的安全風(fēng)險問題分析

2.1 隧道施工方案缺乏針對性

近年來，我國隧道工程安全管理技術(shù)體系逐漸成熟，但在解決隧道施工安全風(fēng)險時仍存在隧道施工方案針對性不強的情況：（1）隧道施工方案在具體實施時沒有對安全風(fēng)險起到制約作用，施工人員在落實各類施工方案時，尚未結(jié)合隧道施工安全風(fēng)險來源、類別來分析施工方案的可行性，未分析施工技術(shù)方案對安全風(fēng)險的防控作用，最終使隧道施工安全管理時施工方案安全管理效能不明顯。（2）隧道施工環(huán)境較為復(fù)雜，施工人員可能會面臨不斷變化的安全風(fēng)險，所以對安全管理的靈活性有著較高要求。但部分施工單位沒有持續(xù)地總結(jié)安全管理經(jīng)驗，制訂的施工方案、安全管理計劃與實際安全風(fēng)險不符，最終引起不可預(yù)估的風(fēng)險損失。

2.2 施工時的現(xiàn)場管理問題

隧道施工現(xiàn)場管理是在現(xiàn)場勘測隧道工程的現(xiàn)場環(huán)境后，設(shè)計隧道施工方案，組織一線施工人員落實隧道設(shè)計圖紙的管理工作。隧道施工現(xiàn)場管理包括材料堆放管理、施工組織指導(dǎo)、現(xiàn)場支護(hù)管理、隧道洞口開挖管理等內(nèi)容?，F(xiàn)階段，隧道施工現(xiàn)場管理的核心在于支護(hù)管理、隧道開挖，但受多種因素影響，隧道開挖、支護(hù)過程中的安全風(fēng)險較大，頻頻發(fā)生塌方這類安全問題，誘發(fā)嚴(yán)重的安全事故。因此，為保障隧道施工安全管理質(zhì)量，還應(yīng)重視隧道施工中的現(xiàn)場管理。

2.3 施工人員安全意識缺乏

施工人員作為隧道工程現(xiàn)場管理、安全控制的主體，其安全意識、安全管理能力均會影響隧道工程安全風(fēng)險的防范效果。但根據(jù)以往的隧道施工安全管理工作可知，部分施工人員缺乏安全意識，沒有嚴(yán)格遵守安全管理相關(guān)的規(guī)章制度，施工操作不規(guī)范，從而使得隧道施工中安全事故頻發(fā)，造成嚴(yán)重的安全損失。

3 隧道工程現(xiàn)場控制措施

3.1 優(yōu)化施工技術(shù)方案

1）隧道洞口開挖。隧道工程建設(shè)中，洞口石方應(yīng)通過“弱爆破”的方式進(jìn)行開挖，隧道邊坡、仰坡則需采用機械、人工開挖的方式，人工開挖過程中應(yīng)采用“錨噴支護(hù)”增強該區(qū)域的穩(wěn)定性。洞口開挖過程中，施工人員應(yīng)提前進(jìn)行支護(hù)、防塌陷處理，優(yōu)化防排水設(shè)計，基礎(chǔ)防護(hù)措施實施完畢后，及時加固隧道洞口的基地，進(jìn)行明洞、洞門施工。為優(yōu)化洞口開挖技術(shù)方案，洞門施工時可配合組合鋼模、模板構(gòu)件環(huán)框式洞門，并通過整體襯砌的方式確保各結(jié)構(gòu)有效連接。在此期間，為在隧道工程現(xiàn)場控制中加強安全管理，還應(yīng)明確隧道開挖流程，全方位做好安全支護(hù)處理，具體開挖順序如圖1所示。

圖1 某隧道工程洞口開挖流程圖

2）明確隧道初支重點。初次支護(hù)是隧道工程現(xiàn)場控制、安全管理的重要內(nèi)容。施工人員在隧道開挖出渣后需盡快進(jìn)行初次支護(hù)，避免隧道內(nèi)部巖層長時間暴露在空氣中。初次設(shè)立支架時應(yīng)基于圍巖等級，合理布設(shè)支架，若圍巖較差，施工人員應(yīng)在設(shè)立支護(hù)拱架前期進(jìn)行混凝土初噴，防止后期巖石掉落。另外，初次支護(hù)完畢后，施工人員應(yīng)定期進(jìn)行沉降觀測，設(shè)置沉降監(jiān)控點，但不同圍巖等級，其沉降觀測點的設(shè)置會有一定差異性。比如，Ⅴ級圍巖、Ⅲ級圍巖、Ⅳ級圍巖的觀測點設(shè)置間距分別為10 m、50 m、20 m。

3）重視隧道仰拱施工管理。隧道仰拱施工時，Ⅲ級圍巖的仰拱與隧道現(xiàn)場的“掌子面”間距應(yīng)控制在89 m 以內(nèi)，Ⅳ級圍巖為50 m，Ⅴ級圍巖為39 m。并且由于隧道仰拱施工包含電工作業(yè)，所以應(yīng)提前設(shè)置照明設(shè)備，巖層出渣時應(yīng)加強安全防護(hù)，組織專人指導(dǎo)該環(huán)節(jié)的施工作業(yè)。與此同時，施工人員應(yīng)定期檢查、維護(hù)仰拱棧橋，使行人、車輛能夠安全通過，且該區(qū)域的安全通道與掌子面距離應(yīng)保持在15～25 m 范圍內(nèi)。

3.2 優(yōu)化施工組織管理

為優(yōu)化隧道工程施工組織管理，減少安全、質(zhì)量風(fēng)險，施工人員應(yīng)合理選擇隧道施工方案，明確不同類型隧道工程中各類隧道開挖工藝的實用性。

除此之外，相關(guān)人員應(yīng)從質(zhì)量管理、進(jìn)度管理及其他方面，優(yōu)化施工組織管理。對于隧道工程而言，材料進(jìn)場時，應(yīng)重視材料質(zhì)量檢驗。

進(jìn)度管理的關(guān)鍵在于施工進(jìn)度計劃的實施，管理人員應(yīng)全面安排材料進(jìn)場、人員管理、作業(yè)協(xié)調(diào)、設(shè)備調(diào)用等工作。日常管理過程中檢查隧道施工進(jìn)度，分析各道工序、工程所需時間，監(jiān)測各項施工方案的實施情況，選擇最優(yōu)的施工方案，使施工人員高效完成隧道工程中的各項作業(yè)。除此之外，相關(guān)人員還應(yīng)加強隧道工程中的人員組織管理，優(yōu)化隧道施工組織結(jié)構(gòu)設(shè)計，明確相關(guān)主體在隧道質(zhì)量管理、進(jìn)度管理、安全管理中的責(zé)任，使其依據(jù)相關(guān)管理制度，積極履行自身責(zé)任與義務(wù)。

3.3 做好隧道施工人員管理和安全風(fēng)險培訓(xùn)工作

1）在隧道工程中，應(yīng)通過系統(tǒng)的安全教育，讓施工人員從根本上意識到安全施工的重要性，同時掌握安全防護(hù)、安全施工的方法，將隧道施工中的各類安全措施應(yīng)用在施工中。比如，隧道高空作業(yè)時，建設(shè)單位可提前對施工人員展開安全培訓(xùn)，使其了解高空作業(yè)時應(yīng)進(jìn)行的安全管理內(nèi)容，嚴(yán)格遵守高空作業(yè)時的安全制度。

2）定期組織施工人員觀看隧道工程安全管理案例，潛移默化地提升他們的安全意識，使其認(rèn)識到安全培訓(xùn)、安全施工的價值，能夠主動記錄、分析各類安全事故的發(fā)生原因，并在施工活動中自覺規(guī)避各類安全風(fēng)險，警惕安全事故。最后，建設(shè)方應(yīng)定期檢查隧道工程施工中的機械設(shè)備、安全防護(hù)設(shè)施，同時設(shè)計安全警示標(biāo)識，對于從事危險施工作業(yè)的人，可在加強安全培訓(xùn)的前提下，為其購買安全保險。

除此之外，施工管理人員應(yīng)樹立安全管理意識，全方位落實現(xiàn)場的安全監(jiān)管工作，將安全檢查作為現(xiàn)場管理的重點內(nèi)容。在此過程中，相關(guān)人員應(yīng)合理增加安全管理投入，配置可靠的安全設(shè)施，成立安全監(jiān)管小組，不定期進(jìn)行現(xiàn)場施工作業(yè)的檢查[2]，排查安全風(fēng)險隱患、違規(guī)作業(yè)，建立完整的安全管理體系，為隧道現(xiàn)場施工中安全管理的規(guī)范化發(fā)展提供助力[2]。

3.4 加強監(jiān)控量測信息反饋和交流

1）確定監(jiān)測項目，選用監(jiān)測設(shè)備和儀器。隧道施工活動中監(jiān)控量測的主要項目有“現(xiàn)場地質(zhì)”“現(xiàn)場支護(hù)情況”“拱頂下沉”等，可用的量測儀器有ISS30A 數(shù)顯收斂計、鋼尺、水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)尺等，具體監(jiān)控內(nèi)容包括隧道開挖面圍巖的“自穩(wěn)性”、隧道洞口淺埋地表的下沉情況、圍巖收斂量、支護(hù)設(shè)計合理性、拱頂下沉值等。

2）正式量測時，施工人員應(yīng)選擇具有防震功能的測試元件，并將其埋設(shè)在隧道工程的現(xiàn)場“測點”處。量測前期應(yīng)注意檢查設(shè)備參數(shù)、設(shè)備是否存在故障問題，確認(rèn)其狀態(tài)良好后投入使用。測試完畢后整理所用儀器，記錄量測后的數(shù)據(jù)信息，并整理其他量測資料。

3）設(shè)置量測點時，施工人員可根據(jù)隧道開挖后全斷面的水平基線，分別布設(shè)3 個量測點，隧道起拱處水平布設(shè)1 個量測點，隧道基面、起拱線下方均設(shè)置1 個量側(cè)點。隧道施工中，相關(guān)人員應(yīng)重點量測隧道周邊水平位移、拱頂下沉情況。

首先，埋設(shè)量側(cè)點時，施工人員應(yīng)在噴錨支護(hù)完畢后，使用風(fēng)鉆機在隧道周邊鉆孔，鉆孔規(guī)格為深度20 cm、孔徑40 mm。鉆孔后灌入“錨固劑”后應(yīng)用固定桿件，但桿件在鉆孔處的外露長度應(yīng)控制在45 mm 以內(nèi)，避免在后期因外部受力而受損。在此過程中，相同水平基線處的測點應(yīng)相互平行且處于同一先線段上，確定各量測點后啟用隧道數(shù)顯收斂計，分別量測隧道周邊水平位移情況。

其次，將固定桿埋設(shè)在拱頂?shù)牧繙y區(qū)域，桿件外露區(qū)域需要布設(shè)掛鉤。對于拱頂下沉的量測活動，量測點大小應(yīng)符合量測要求、量測環(huán)境。在隧道施工中設(shè)置支護(hù)結(jié)構(gòu)時，相關(guān)人員還應(yīng)避免損傷量測點，若量測點因意外被掩埋，量測人員應(yīng)及時重新布設(shè)量測點，保證量測數(shù)據(jù)采集的持續(xù)性。量測拱頂下沉值后，還應(yīng)結(jié)合隧道實際埋深以及隧道開挖面的凈高確定地表下沉的量測點。在水準(zhǔn)尺、水準(zhǔn)儀的作用下，隧道施工中地表沉降量測精度較高，量測數(shù)據(jù)的精度值可控制在2～3.5 mm 范圍內(nèi)。

獲取完成的量測數(shù)據(jù)后，相關(guān)人員應(yīng)分析、整理所有量測數(shù)據(jù)，繪制位移曲線，以此促進(jìn)量測后的信息反饋與交流，使施工設(shè)計人員能夠結(jié)合量測后的各區(qū)域特征曲線，了解隧道施工中各區(qū)域的變形、位移情況，從而監(jiān)控施工中的安全風(fēng)險，加強現(xiàn)場的質(zhì)量管理與安全管理。比如，特征曲線圖中發(fā)現(xiàn)支護(hù)區(qū)域的圍巖存在變形情況后，管理人員可快速識別安全風(fēng)險，組織人員撤離。

4 結(jié)語

綜上所述，為實現(xiàn)“安全生產(chǎn)，安全建設(shè)”的基本目標(biāo)，隧道工程施工應(yīng)加大隧道安全管理力度，持續(xù)優(yōu)化施工組織管理，組織施工人員進(jìn)行安全教育、安全培訓(xùn)，增強其安全管理意識。在此過程中，隧道建設(shè)單位還應(yīng)從技術(shù)角度出發(fā)，用先進(jìn)、適用性較強的技術(shù)方案保障隧道開挖、爆破、現(xiàn)場支護(hù)中的施工安全，保障隧道工程安全管理、施工管理質(zhì)量，提升我國隧道工程施工水平。